Stellen Sie sich vor, dass die Ärztekammer beschlossen hat, die Masse der Wehrpflichtigen zu messen, die sich in Körperbau und Größe unterscheiden. Sie legten sie auf die Waage – und stellten fest, dass alle Rekruten gleich schwer waren. Astronomen sind ungefähr genauso überrascht von einer kürzlich durchgeführten Studie, die die Masse von 18 Zwerggalaxien bestimmt hat. Egal wie viele Sterne eine solche Satellitengalaxie enthält, ihre Masse ist gleich.
Die Milchstraße ist von 23 Zwerggalaxien umgeben - ihre Leuchtkraft ist extrem gering. Die Gruppe von Manoj Kaplinghat, der es gelang, die Masse von 18 dieser Galaxien zu messen, beschäftigte sich mit der Untersuchung dieser scheinbar nicht sehr interessanten Objekte. Die Masse wird in solchen Fällen auf der Grundlage genauer Messungen der Geschwindigkeiten der Sterne in jeder Galaxie bestimmt: Je größer die Streuung dieser Geschwindigkeiten ist, desto höher ist die Masse der Galaxie als Ganzes.
Wissenschaftler haben gezeigt, dass trotz der Tatsache, dass verschiedene dieser 18 Galaxien eine sehr unterschiedliche Anzahl von Sternen enthielten – von buchstäblich einigen Tausend bis zu mehreren zehn Millionen – die Gesamtmasse ihrer Zentralregionen fast gleich ist und ist etwa 10 Millionen Sonnenmassen. Bisher wurde eine Erklärung für diese Tatsache vorgeschlagen: Die kleinsten Zwerge enth alten größere Mengen dunkler Materie als ihre "stellareren" Gegenstücke, und es ist diese nicht beobachtbare Materie, die ihnen zusätzliche Masse verleiht.
Woher ein solches Missverhältnis im Geh alt an dunkler Materie kommt – und eine solche Konsistenz unter den Massen – ist immer noch schwer zu sagen. Es ist nicht weniger schwierig zu erklären, warum es keine Galaxien gibt, die kleiner als dieses bestimmte Gewicht sind. „Es sieht so aus“, sagt Kaplinghat, „es gibt eine Schwelle, hinter der die Galaxienbildung beginnt.“Vielleicht haben kleinere Materieklumpen zu wenig Schwerkraft, um in ihnen Sternentstehung zu ermöglichen.
Außerdem könnte diese Entdeckung der inzwischen ziemlich weit verbreiteten Theorie der k alten dunklen Materie einen Schlag versetzen. Tatsache ist, dass die Natur der Dunklen Materie für die Forschung unzugänglich bleibt, obwohl es eine Reihe von Hypothesen dazu gibt. Das beliebteste Modell besagt, dass es aus sehr schweren und sich langsam bewegenden subatomaren Teilchen besteht – diese Version ist als „k alte dunkle Materie“bekannt. Die andere ist die Hypothese der „warmen dunklen Materie“, die im Gegenteil die Existenz sehr schneller und leichter Teilchen impliziert. (Wenn Sie sich für die wichtigsten Geheimnisse des Universums interessieren, werfen Sie einen Blick auf unsere Notizen zu diesem Thema: K alte und Dunkle und Warme Dunkle Materie.)
Eine Theorie besagt also, dass Teilchen der Dunklen Materie schwer und k alt sind, sich langsam bewegen und kondensieren, dabei Klumpen unterschiedlicher Größe bilden – von sehr kleinen, die allmählich verschmelzen, bis hin zu sehr großen. Das Universum entwickelt sich nach dieser Theorie von einem kleinen Maßstab zu einem großen. Wenn die Theorie der warmen Dunklen Materie stimmt und ihre Teilchen leicht und schnell sind, dann können sie im Gegenteil nur sehr große Haufen bilden, die dann in kleinere Strukturen zerfallen: Das Universum entwickelt sich „vom Großen zum Kleinen“.
Und obwohl die Hypothese der k alten dunklen Materie unter Wissenschaftlern populärer ist, ist es die zweite Option – mit leichten und schnellen Teilchen – die das Fehlen von Galaxien mit einer Masse unter einem bestimmten Niveau erklären würde. Vielleicht ist es dieses Niveau, das die Mindestgrenze bestimmt, bis zu der Cluster dunkler Materie aufbrechen können. Unnötig zu sagen - das ist ein dunkles Geschäft!
